Vous marchez à travers la rue éclairée au sodium vers la porte d'entrée, des pas résonnant dans les maisons adjacentes - la journée a été longue. En grimpant les escaliers, vous entrez dans la salle de bain et allumez la douche. Enfin, un temps pour se détendre. Mais lorsque la vapeur d'eau frappe votre peau pour la première fois, vous êtes secoué par une vive sensation de froid glacial, accompagnée d'une douleur brûlante. Pourquoi cette eau chaude a-t-elle si froid?
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Le corps humain détecte les changements de température via des terminaisons nerveuses spécialisées, appelées thermorécepteurs, situées juste sous la peau. Ces récepteurs sont répartis dans tout le corps et transmettent en permanence des informations sur la température au cerveau. Une baisse de température active les récepteurs froids et une augmentation active les récepteurs chauds. Les thermorécepteurs peuvent également réagir à des produits chimiques spécifiques. Par exemple, le menthol active les récepteurs du froid, ce qui explique la sensation de froid que vous pourriez ressentir après le brossage des dents ou l'utilisation d'une crème analgésique. La capsaïcine, une substance chimique présente dans les piments, active les récepteurs chauds, ce qui provoque la réaction de brûlure et de transpiration familière qui accompagne un repas épicé.
Les récepteurs froids réagissent principalement à des températures comprises entre 68 et 86 ° F, tandis que les récepteurs chauds sont activés entre 86 ° F et 104 ° F. À des températures extrêmes, inférieures à 60 ° F et supérieures à 113 ° F, le signal de température s'accompagne d'une sensation de douleur. Bizarrement, des chercheurs ont découvert qu’à des températures supérieures à 113 ° F, certains récepteurs froids pouvaient également se déclencher. Ce phénomène, appelé froid paradoxal, intrigue les scientifiques depuis des décennies. Personne ne sait vraiment pourquoi l'effet se produit, car il ne semble pas offrir d'avantage évolutif ou adaptatif, explique Barry Green, directeur du laboratoire John B. Pierce et professeur de chirurgie à la faculté de médecine de l'Université Yale. Aujourd'hui, les chercheurs envisagent un large éventail d'interprétations de cette sensation étrange.
La majorité des scientifiques soutiennent la théorie selon laquelle le froid paradoxal est un dysfonctionnement du système thermorécepteur. Les preuves suggèrent que les récepteurs de la douleur qui répondent à des niveaux de chaleur potentiellement nocifs coexistent sur les mêmes fibres sensorielles que les thermorécepteurs froids, explique Lynette Jones, chercheuse scientifique principale au MIT. Ainsi, lorsque la fibre nerveuse envoie un signal au cerveau, elle peut parfois être interprétée à tort comme une sensation de froid extrême. Le froid paradoxal est «le fonctionnement étrange d'un système dans des conditions de stimulation inhabituelles», dit-elle.
Il est également possible que les récepteurs froids puissent faire double emploi, dit Green. Sur la base de ses recherches, il pense que des récepteurs froids peuvent être recrutés pour aider le cerveau à détecter les températures potentiellement néfastes aux niveaux extrêmes chaud et froid. Ainsi, au lieu de considérer séparément les entrées des récepteurs froid et chaud, le cerveau les intègre.
«Le cerveau est une machine de calcul très économique. Il utilise toutes les informations possibles pour émettre un jugement aussi rapide et précis que possible », déclare Green. "Il y a toute une gamme de récepteurs qui entrent en jeu, et je pense que c'est la lecture totale que le cerveau utilise." Cette théorie est corroborée par le fait qu'il existe beaucoup plus de récepteurs du froid sous la peau que de ceux qui sont chauds. Les signaux des récepteurs froids parviennent au cerveau dix fois plus vite que ceux des récepteurs chauds. Cela suggère que les récepteurs froids pourraient fournir un signal de douleur supplémentaire lorsque vous rencontrez des températures dangereuses.
Cependant, le froid paradoxal n'active qu'un sous-ensemble de récepteurs du froid et la température de votre corps à ce moment-là détermine si vous le ressentez ou non. Une température corporelle interne plus élevée abaisse votre seuil de détection du froid. Plus vous êtes chaud, plus vous aurez de chance de rencontrer une réponse paradoxale au froid.
Les scientifiques ont également confirmé l'existence également troublante de la chaleur paradoxale, dans laquelle même un souffle froid relativement doux produit une sensation de chaleur. Jusqu'à ce que des recherches suffisantes soient trouvées pour faire pencher la balance en faveur d'une théorie particulière, le fonctionnement réel des sensations paradoxales restera un sujet de débat animé dans la communauté scientifique.
